BRPI0615404B1

BRPI0615404B1 - Dispositivo para separação de uma mistura gás- líquido

Info

Publication number: BRPI0615404B1
Application number: BRPI0615404-2A
Authority: BR
Inventors: Dunsch Robert; Enderich Andreas; Goerlich Leszek; Ruppel Stefan; Özkaya Yakup
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2018-03-13
Also published as: BRPI0615404A2; DE112006000367A5; CN101257958A; JP2013155745A; EP1924335B1; WO2007028351A1; US7799109B2; JP5305908B2; EP1924335A1; US20080155949A1; JP2009507157A; WO2007028351A9; CN101257958B; DE102005042286A1; JP5805130B2

Abstract

dispositivo para separação de uma mistura gás-líquido. a presente invenção refere-se a um dispositivo para separação de uma mistura gás-líquido, em que a fração de liquido se apresenta em forma de pequenas partículas, especialmente quando da ventilação de um cárter de um motor de combustão interna, mediante separação e coagulação das partículas de líquido em uma área de impacto, sobre a qual a mistura de líquido depois de uma aceleração é impactada aproximadamente paralelamente em ao menos uma abertura de aceleração para isso prevista, sendo que com correntes volumétricas de mistura de distinta magnitude é possível um grau de separação respectivamente tão alto quanto possível. para tanto, esse dispositivo é caracterizado pelo fato de que o número e/ou a seção transversal da ao menos uma abertura de aceleração (5, 6) é variada em função do volume de mistura entre uma seção transversal total pequena com pequena corrente volumétrica e uma seção transversal total grande com grande corrente volumétrica.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO PARA SEPARAÇÃO DE UMA MISTURA GÁS-LÍQUIDO (51) Int.CI.: B01D 45/08; F01M 13/04 (30) Prioridade Unionista: 06/09/2005 DE 10 2005 042 286.1 (73) Titular(es): MAHLE INTERNATIONAL GMBH (72) Inventor(es): ROBERT DUNSCH; ANDREAS ENDERICH; LESZEK GOERLICH; STEFAN RUPPEL; YAKUP ÓZKAYA

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para

DISPOSITIVO PARA SEPARAÇÃO DE UMA MISTURA GÁSLÍQUIDO.

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para a separação de uma mistura gás-líquido, especialmente quando da ventilação de um cárter de um motor de combustão interna.

[002] Tal dispositivo é conhecido da US 6,290,738 B1. Nesse dispositivo conhecido, a mistura atravessa em corrente respectivamente as aberturas de aceleração individuais independentemente do tamanho da corrente volumétrica total com respectivamente uma velocidade igual para todas as aberturas de aceleração, que são pequenas com uma corrente volumétrica total pequena e correspondentemente grandes com uma corrente volumétrica total grande. Como o grau de separação com distintas velocidades de impacto é distinta, varia o grau de eficácia de separação segundo a corrente volumétrica da mistura presente em função da operação. Com baixas correntes volumétricas de mistura operacional é ruim o grau de eficácia de separação desse dispositivo conhecido.

[003] Em um dispositivo segundo o gênero, que é ativado em função da operação por correntes volumétricas muito distintas em magnitude, a invenção se ocupa com o problema de, mesmo com pequenas correntes volumétricas, se poder alcançar um grau de separação tão alto quanto possível em tal dispositivo, que em termos de capacidade deve ser projetado para uma corrente volumétrica máxima, relativamente grande.

[004] A invenção se baseia na idéia geral de, para a operação do dispositivo com uma corrente volumétrica de mistura máxima, ativar área de impacto requerida a menores correntes volumétricas apenas parcialmente com corrente de mistura a ser separada ou reduzir correspondentemente a seção transversal das aberturas de aceleração

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2/15 para aumento da velocidade de fluxo a ser produzida nessas aberturas.

[005] Em uma primeira execução desse dispositivo, está previsto um dispositivo de cursor- corrediça, pelo qual sua seção transversal de passagem de corrente é variável por ao menos uma parte das aberturas de aceleração, a saber, entre um estado completamente fechado e um estado completamente aberto dessas aberturas. Convenientemente, uma parte das aberturas de aceleração se situa exclusivamente na região de corrediça e não é variável pelo cursor, que cooperação com essa corrediça. Uma outra parte das aberturas de aceleração se encontra em uma região próxima à corrediça, em que a seção transversal é variável em tamanho pelo cursor associado a essa corrediça, dependendo de sua posição de deslocamento. Esse cursor possui aberturas, que podem ser associadas às respectivas aberturas na corrediça para formação de uma abertura de aceleração contínua. Dependendo de em que medida essas aberturas do cursor estejam associadas às correspondentes aberturas na corrediça para uma passagem de fluxo, a posição do cursor determina a magnitude da corrente volumétrica por essas aberturas de aceleração.

[006] Para obtenção de graus de separação tão bons quanto possível com correntes volumétricas variando em função da operação, o dispositivo de acordo com a invenção é ativado como segue.

[007] Com correntes volumétricas baixas, até um valor limite de corrente volumétrica superior predeterminado, é suposta uma posição de deslocamento, em que todas as aberturas de aceleração controláveis pelo cursor estão fechadas. Com isso, toda a corrente volumétrica deve se efetuar pelas aberturas de aceleração não controláveis em tamanho, a saber, limitadas a uma região da área de impacto associada a essas aberturas de aceleração. A mistura de gás-líquido que incide é assim guiada com uma velocidade de impacto relativamente alta

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3/15 sobre a área de impacto, podendo ocorrer uma boa separação. Com crescentes correntes volumétricas, que requerem, para a redução de uma perda de pressão demasiada elevada dentro do dispositivo de separação, aberturas de aceleração atravessáveis em corrente adicionalmente, outras aberturas de aceleração são correspondentemente ativadas pelo cursor.

[008] A posição do cursor pode ser determinada por um dispositivo de controle, que opera em função da pressão predominante diretamente a montante do cursor. Com isso é possível uma regulagem automática de uma posição de cursor respectivamente ótima de maneira simples.

[009] Com uma execução sem cursor, alternativa, em uma parte das aberturas de aceleração estão previstas válvulas, que são executadas com uma característica de fechamento que possibilita uma abertura dessas válvulas apenas depois da ultrapassagem de uma pressão diferencial predeterminada. Com esse dispositivo, o número e eventualmente o tamanho das distintas seções transversais de fluxo das aberturas de aceleração se ajusta segundo as condições operacionais, a saber, de tal maneira que com uma baixa corrente volumétrica total para obtenção de altas velocidades de impacto individuais apenas poucas aberturas de aceleração estão ativas, enquanto que o número e a área total das aberturas de aceleração aumentam com crescente corrente volumétrica total.

[0010] Em uma configuração especialmente vantajosa do dispositivo de acordo com a invenção, a ao menos uma abertura de aceleração se encontra em uma parede de caixa cilíndrica, sendo que ao menos uma abertura de aceleração é controlável por um elemento de fecho axialmente deslocável com relação ao tamanho de sua seção transversal de fluxo livre. Às aberturas de aceleração, radiais relativamente à parede de caixa cilíndrica em que se encontram, está associPetição 870170047397, de 06/07/2017, pág. 9/30

4/15 ada, distanciada, uma parede anular de impacto para a separação de líquido. A parede de impacto é, de maneira vantajosa, porosa e/ou recoberta com uma malha fibrosa, especialmente um velo, para assim aperfeiçoar a separação de líquido.

[0011] Nessa execução, correspondem à parede de caixa cilíndrica e ao elemento de fecho, de um lado, a corrediça e, de outro lado, o cursor.

[0012] Exemplos de execução vantajosos e convenientes da invenção, estão representados no desenho em forma esquematizada e serão explicados ainda minuciosamente a seguir:

[0013] Nelas mostram:

[0014] figura 1 - um dispositivo de corrediça-cursor ajustável com distintas posições de cursor a a c, [0015] figura 2 - um dispositivo de corrediça sem cursor com válvulas abrindo em função da pressão diferencial em uma parte das aberturas de aceleração, [0016] figura 3 - um diagrama de comparação de separação para, de um lado, um dispositivo de separação controlado em volume e, de outro lado, um dispositivo de separação não controlado, [0017] figura 4 - um dispositivo de separação executado diferente, em que as aberturas de aceleração se situam em uma parede de caixa cilíndrica, em três diferentes etapas segundo os segmentos de figura a a c, [0018] figura 5 - um dispositivo com uma estrutura de princípio segundo a figura 4 com uma parede de caixa cilíndrica, executada alternativamente - representada apenas como recorte -, contendo aberturas de aceleração, [0019] figura 6 - uma parede de caixa cilíndrica - executada novamente de outra maneira em comparação com a forma de execução segundo a figura 5 - novamente representada apenas como exPetição 870170047397, de 06/07/2017, pág. 10/30

5/15 trato, [0020] figuras 7a, b; 8a, b - paredes de caixa cilíndrica - executadas novamente respectivamente apenas como recorte - em comparação com as execuções segundo as figuras 5 e 6 - como cortes longitudinais nos segmentos (a) e vistas do alto nos segmentos (b).

Figura 1 [0021] Um dispositivo de separação em uma execução segundo a figura 1 contém um elemento de impacto 1. Esse elemento de impacto 1 possui uma estrutura em forma de placa com área de impacto ativada por chicanas 2 dispostos à maneira de filetes.

[0022] Ao elemento de impacto 1 com pequena distância está associado um dispositivo consistindo em uma corrediça 3 e um cursor 4 a ela associado. Na corrediça 3 estão previstas primeiras e segundas aberturas de aceleração 5; 6. Às segundas aberturas de aceleração 6 estão associadas aberturas 6' no cursor 4. O cursor 4 pode ser deslocado de tal maneira que as segundas aberturas 6 da corrediça 3 ficam fechadas ou abertas. No estado aberto das segundas aberturas de aceleração 6, as aberturas de cursor 6' liberam total ou parcialmente as seções transversais de fluxo das segundas aberturas de aceleração

6. As aberturas 6' estão dispostas no cursor 4 de tal maneira que, dependendo da posição de cursor, uma parte das segundas aberturas de aceleração 6 pode estar aberta e uma outra parte fechado, sendo possíveis posições intermediárias. Na posição do cursor 4 segundo a figura 1a apenas as primeiras aberturas de aceleração 5 estão abertas, enquanto que todas as segundas aberturas de aceleração estão fechadas. Esse estado é comutado a correntes volumétricas baixas para misturas de líquido-gás a serem separadas, para em uma região limitada da área de impacto do elemento de impacto 1 manter velocidades de impacto tão elevadas quanto possível da mistura líquido-gás. Uma ativação de uma área assim limitada do elemento de impacto 1 com

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6/15 poucas distintas correntes volumétricas individuais de alta velocidade garante um grau de separação ótimo.

[0023] Na posição de comutação do cursor 4 segundo a figura 1 b, uma parte das segundas aberturas de aceleração 6 estão completamente fechadas, enquanto que uma outra parte está fechada apenas com uma região parcial.

[0024] Na posição de comutação do cursor 4 segundo a figura 1, todas as aberturas de aceleração 5, 6 estão completamente abertas. Esse estado de comutação se apresenta com uma corrente volumétrica de mistura máxima em função da operação, isto é, a uma corrente volumétrica de mistura para a qual o dispositivo está no máximo projetado.

Figura 2 [0025] Na execução segundo a figura 2, o cursor 4 do dispositivo segundo a figura 1 é funcionalmente substituído por válvulas 7 empregadas nas segundas aberturas 6. Quanto a essas válvulas 7, trata-se daquelas que se abrem automaticamente em função da pressão diferencial. Trata-se então de válvulas 7, que são de tal maneira executadas que só abrem quando da ultrapassagem de uma pressão diferencial predeterminada. Nas segundas aberturas de aceleração individuais podem ser inseridas válvulas, que só abrem com pressões diferenciais distintamente altas, predeterminadas. De maneira simples é possível uma projeção, segundo a qual com corrente volumétrica de mistura ascendente e uma pressão diferencial ascendente, a isso associada, nas aberturas de aceleração, cada vez mais válvulas 7 abrem. Tais válvulas 7 são conhecidas no estado atual da técnica e podem, por exemplo, ser executadas como assim chamadas válvulas de lábio. Nos segmentos individuais da figura 2 estão desenhadas as válvulas em distintos estados de fechamento e abertura. Os segmentos a a c individuais mostram respectivamente estados de dispositivo com cresPetição 870170047397, de 06/07/2017, pág. 12/30

7/15 centes pressões diferenciais nas aberturas de aceleração 5, 6.

[0026] As setas nas aberturas de aceleração 5, 6 nas figuras 1 e 2 são setas de fluxo e indicam as correntes individuais de mistura pelas aberturas de aceleração 5, 6 individuais.

[0027] A representação do dispositivo de acordo com a invenção é apenas de natureza esquemática, sendo que os dispositivos desenhados poderiam ser parte integrante de um dispositivo de separação segundo a US 6,290,738 B1 citada no início para o estado atual da técnica.

Figura 3 [0028] No diagrama segundo a figura 3, em função da corrente volumétrica líquido-gás V registrada na abscissa estão registradas, de um lado, as pressões diferenciais a montante e a jusante das aberturas de aceleração 5, 6 e, de outro lado, os correspondentes graus de separação para um dispositivo regulado em volume, de um lado, e um não regulado, de outro lado.

[0029] As linhas A, B cheias indicam então as respectivas pressões diferenciais e as curvas A' e B' os correspondentes graus de separação, a saber, A e A' com relação a um dispositivo controlado em volume e as linhas B, B' com relação a um dispositivo não controlado. Essa comparação mostra à direita nitidamente um aumento do grau de separação a baixas correntes volumétricas para dispositivos de separação controlados em volume, isto é, dispositivos de separação em que a baixas correntes volumétricas predominam pressões diferenciais tão altas quanto possível em aberturas de aceleração, para o que com corrente volumétrica pequena respectivamente apenas um número limitado das aberturas de aceleração 5 e 6 existentes no total é ligado atravessável em corrente.

[0030] No diagrama está registrada com X a corrente volumétrica presente na faixa de trabalho propriamente dita. Correntes volumétriPetição 870170047397, de 06/07/2017, pág. 13/30

8/15 cas além disso se estendem, por via de regra, já em um faixa de segurança conectada em seguida. Por isso é importante o aumento do grau de separação nitidamente identificável na faixa de trabalho, que pode ser alcançada pelo dispositivo de acordo com a invenção.

Figura 4 [0031] Como dispositivo de separação gás-líquido está representado especialmente na figura 4 um separador de névoa de óleo de um motor de combustão interna de um veículo automotor. Nesse separador de óleo, névoa de óleo de um compartimento de cárter não mostrado do motor de combustão interna é aspirada por um canal de admissão 8, sendo que a corrente de ar restante depois da separação de partículas de névoa de óleo deixa o dispositivo executado como separador de névoa de óleo pelo canal de saída 9. O próprio dispositivo de separação é atravessado em corrente pela névoa de óleo ou o ar finalmente liberado de gotículas de óleo em um trajeto de fluxo marcado por setas registradas com linhas cheias. Gotículas de óleo deixam o dispositivo em uma corrente de líquido indicada por uma seta ininterrupta. Especificamente, adiante se tratará ainda mais detalhadamente da passagem de corrente e da separação da corrente de névoa de óleo dentro do dispositivo de separação. As setas de fluxo anteriormente mencionadas são registradas apenas no segmento parcial a da figura 1.

[0032] A peça central propriamente dita do dispositivo de separação abrange uma parede de caixa 13 cilíndrica com diversas primeiras e segundas aberturas de aceleração 15; 16, elemento de fecho 14 bem como uma parede anular de impacto 12 correspondente às aberturas de aceleração 15, 16. Aos componentes 12 a 16 anteriormente mencionados correspondem, nas execuções segundo as figuras 1 e 2, os componentes com números de referência 2 a 6 reduzidas respectivamente do número 10.

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9/15 [0033] A parede de caixa 13 cilíndrica é parte integrante, quase totalmente em uma só peça, de uma parte inferior 18 do separador de óleo consistindo no total em uma parte superior 19 e a parte inferior

18. Na extremidade axialmente do lado de escoamento da parede de caixa 13 cilíndrica está prevista, distribuída pela periferia, uma série de primeiras aberturas de aceleração 15 com eixos de abertura respectivamente radiais com relação ao eixo da parede 13 cilíndrica. Para uma possibilidade de produção simples das primeiras aberturas de aceleração 15 dentro da parede de caixa 13 cilíndrica da parte inferior 18, que pode consistir em plástico moldado, as aberturas de aceleração 15 se situam em uma região limítrofe entre uma parte adicional 20 e a região da parede de caixa 13 cilíndrica situada em uma só peça dentro da parte inferior. A parte adicional 20 é unida de modo fixo e estanque com a região contígua da parede de caixa 13 cilíndrica. Na parte adicional 20, de um lado, e na parede de caixa 13 cilíndrica, de outro lado, estão previstas respectivamente regiões parciais das primeiras aberturas de aceleração 15, que depois de uma ligação das duas partes 20 e 13 formam as primeiras aberturas de aceleração 15 perifericamente fechadas. Na parte adicional se encontra um suporte 22 para o elemento de fecho 14, retido por meio de escoras 21 radiais.

[0034] O elemento de fecho 14 consiste em um prato 14' em forma de disco bem como em uma barra 14'' se salientando perpendicularmente de seu centro. Na extremidade da barra 14'' oposta ao prato 14' em forma de disco se encontra um contra-suporte 23. Entre o contrasuporte 23 e o suporte 22 está sujeita uma mola helicoidal 24. Pela força da mola helicoidal 24 o prato 14' em forma de disco é comprimido a uma aresta frontal 25 anular, contígua, da parede de caixa 13 cilíndrica. Atuando sobre o prato 14' em forma de disco uma força maior relativamente à força da mola helicoidal, contraposta à mola helicoidal 14, o prato 14' em forma de disco se levanta da aresta frontal 25 anuPetição 870170047397, de 06/07/2017, pág. 15/30

10/15 lar. Resulta, assim, entre o prato 14' em forma de disco e a resta frontal 25 anular da parede de caixa 13 cilíndrica uma fenda anular radial. Essa fenda anular representa uma segunda abertura de aceleração 16 circundante, controlável com relação a sua amplitude de fenda. O elemento de fecho 14 atua assim funcionalmente como uma válvula 7 em correspondência ao dispositivo de separação segundo as figuras 1 e 2. A força produzindo uma abertura do elemento de fecho 14 é gerada por uma subpressão presente a jusante do separador de névoa de óleo na operação do mesmo. A força da mola helicoidal 24 deve ser de tal maneira projetada que, em função de possíveis estados operacionais de subpressão, a segunda abertura de aceleração 16 radialmente circundante, isto é, a referida fenda anular, seja aberta mais ou menos, a saber, entre um valor máximo fixável e um estado de fechamento. [0035] A parede de caixa 13 cilíndrica 13 é envolta radialmente externamente à distância por uma parede anular de impacto 12.

[0036] Essa parede anular de impacto 12 é um componente em uma só peça da parte superior 19 da caixa de separação de névoa de óleo. Na periferia interna da parede anular de impacto 12 se encontra em uma câmara anular entre a parede anular de impacto 12 e a periferia externa da parede de caixa 13 cilíndrica um velo 26 como auxiliar de separação para gotículas de óleo a serem separadas dentro da parede anular de impacto 12. Entre a parede externa da parede de caixa 13 cilíndrica, juntamente com a parede anular de impacto 12, de um lado, e a parede externa da caixa de separação, de outro lado, que consiste na parte inferior 18 e na parte superior 19 com ela unida, se encontra uma câmara anular 27. No fundo dessa câmara anular 27 está prevista uma abertura de escoamento 28 para óleo separado dentro do separador de névoa de óleo.

[0037] Na parte superior 19 estão moldados em uma só peça o canal de saída 9 bem como partes de uma válvula de regulagem de

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11/15 pressão 29. A região da válvula de regulagem de pressão 29 integrada na parte superior 19 é executada como gamela 29' com um fundo fechado. Radialmente, essa região de gamela possui uma abertura de ligação 30 para o canal de saída 9. A região da gamela de válvula de regulagem 29' aberta axialmente, oposta ao fundo fechado da gamela 29', coopera com uma membrana 31, que é parte integrante da válvula de regulagem de pressão 29. A membrana 31 está montada radialmente externamente na parte superior 19. Essa membrana 31 constitui uma parede de limitação móvel entre a câmara interna ativável a subpressão do separador de névoa de óleo e a atmosfera. Com auxílio de uma mola helicoidal 32 montada na gamela 29' da válvula de regulagem de pressão 29 e se apoiando ali a válvula de regulagem de pressão 29 é retida com uma compensação de pressão na membrana 31 no estado completamente aberto, isto é, a membrana não encosta de modo estanque no lado frontal da gamela 29' da válvula de regulagem de pressão 29. A força de mola da mola helicoidal 32 é de tal maneira projetada, que a válvula de regulagem de pressão 29 só fecha após ultrapassagem de um valor limite de subpressão predeterminável dentro do separador de névoa de óleo.

[0038] O separador de névoa de óleo descrito anteriormente em sua estrutura funciona como segue.

[0039] Quando da aplicação de uma subpressão ao canal de saída 9 relativamente a um cárter, não representado no desenho, de um motor de combustão interna, ao qual o canal de entrada 8 estão conectado, o separador de névoa de óleo é atravessado em corrente da forma indicada pelas setas. Com uma subpressão pequena, isto é, com pequeno volume de fluxo, a segunda abertura de aceleração 18 controlável pelo elemento de fecho 14 está fechada, isto é, a névoa de óleo atravessa em corrente apenas as primeiras aberturas de aceleração

15. Saindo das primeiras aberturas de aceleração 15, a corrente de

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12/15 névoa de óleo respectiva impacta sobre o velo 26 da parede anular de impacto 12. Dentro do velo 26 a fração de óleo da névoa de óleo coagula, para podem gotejar para baixo, para dentro do separador de névoa de óleo, enquanto que o ar nessa medida liberado de frações de óleo pode fluir para o canal de saída 9. Que a névoa de óleo possa efetivamente atravessar em corrente o separador de névoa de óleo, isso depende da subpressão aplicada ao canal de saída 9. Aumentado a subpressão no canal de saída 9 além de um valor limite predeterminado, a válvula de regulagem de pressão 29 fecha. Dessa maneira é evitado que no cárter do motor de combustão interna, com o qual o canal de entrada 8 está ligado hidraulicamente, indesejavelmente ou inadmissivelmente há alta subpressão.

[0040] Predominando dentro do separador de névoa de óleo uma alta subpressão, mas não admissível, acima de um valor limite predeterminável, o elemento de fecho 14 abre, pelo que adicionalmente às seções transversais de fluxo das primeiras aberturas de aceleração 15 é ativada em fluxo a segunda abertura de aceleração 16. A seção transversal de fluxo da segunda abertura de aceleração 16 é determinada pela altura da subpressão, isto é, pela diferença entre a subpressão e a contraforça da mola helicoidal 24 no prato 14' em forma de disco. Pela possibilidade de controle da seção transversal de fluxo da segundo abertura de aceleração 16, radialmente circundante, pode ser mantida a valores relativamente constantes em técnica de separação a velocidade de fluxo nas aberturas de aceleração 15 e 16 apesar de diferenças operacionais nas correntes volumétricas totais de névoa de óleo.

Figura 5 [0041] A diferença da execução segundo a figura 5 relativamente àquela segundo a figura 4 reside exclusivamente na configuração e no mecanismo de abertura da segunda abertura de aceleração 16 controPetição 870170047397, de 06/07/2017, pág. 18/30

13/15 lável em termos de seção transversal. Na figura 5 essa região está, portanto, representada também apenas em recorte.

[0042] Em lugar do elemento de fecho 14 consistindo em um prato 14' armado a mola, na execução segundo a figura 5 está prevista uma membrana 14''' com um pé de suporte 33 amoldado. A parte adicional 29 na execução segundo a figura 5 é um disco de fecho axialmente no lado frontal com relação ao compartimento interno da parede de caixa 13 cilíndrica. Nesse disco de fecho estão previstas aberturas de passagem 34 axiais, recobríveis pela membrana 14'''. À função da mola helicoidal 24 do elemento de fecho 14' segundo a execução na figura 4 corresponde a força de sujeição elástica da membrana 14''' na figura 5. A segunda abertura de aceleração 16 radialmente circundante se forma, na execução da figura 5, por um levantamento da borda periférica exterior da membrana 14''' com relação ao disco de fecho, que é formado pela parte adicional 20.

Figura 6 [0043] A execução segundo a figura 6 se distingue daquela segundo a figura 4 apenas na região, em que já na execução segundo a figura 5 há uma diferença com relação à execução segundo a figura 4. [0044] O prato 14' em forma de disco é aqui recoberto por uma tampa 40, que está fixamente unido por meio de uma parte adicional 20, já presente nas execuções precedentes, com a parede de caixa 13 cilíndrica. Nessa tampa 40 bem como na parte adicional 20 contígua estão incorporadas segundas aberturas de aceleração 16 do tipo bocal para uma execução comum. Essas aberturas de aceleração 16 do tipo bocal acompanham a jusante a abertura de fenda radial diretamente controlável pelo prato 14' em forma de disco, que na execução segundo a figura 5 forma já por si só uma segunda abertura de aceleração

16.

Figuras 7a, b

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14/15 [0045] Também a execução segundo as figuras 7a, b se distingue daquelas segundo a figura 4 apenas naquela região em que, na execução segundo a figura 5, há uma diferença com relação à execução segundo a figura 4.

[0046] A execução das primeiras aberturas de aceleração 15, cuja seção transversal dentro da parede de caixa 13 cilíndrica é inalterável, permanece inalterada na execução segundo as figuras 7a, b. A alteração relativamente á figura 4 consiste, assim, apenas em uma execução divergente do elemento de fecho 14 em combinação com a região de aresta frontal 25 anular da parede de caixa 13 cilíndrica. Enquanto que na execução segundo a figura 4 mediante abertura do prato 14' em forma de prato é produzida uma fenda anular radialmente circundante com igual amplitude de fenda, esse não é o caso na execução segundo a figura 7. Isso é obtido na execução segundo a figura 7 concretamente, por exemplo, especialmente por uma execução diferente da região de aresta frontal 25 anular da parede de caixa 13 cilíndrica. Na execução segundo a figura 7, na região de aresta frontal 25 anular, distribuídos por sua periferia de aresta frontal, estão previstos recessos 35 individuais, radiais, do tipo ranhura, abertos para a aresta frontal. Permanecendo inalterado o prato 14' em forma de prato relativamente á execução segundo a figura 4, então deve ser executado em diâmetro dentro da região de aresta frontal 25 da parede de caixa 13 cilíndrica, para poder ser axialmente deslocado radialmente dentro da aresta frontal. Dependendo do deslocamento axial ou da posição, os recessos 35 radiais são mais ou menos abertos em seção transversal e formam assim uma região parcial respectiva das segundas aberturas de aceleração 16. Essas regiões complementado regiões parciais são previstas na execução mostrada no prato 14' em forma de disco como recessos 35' radiais. Em princípio, todavia, é suficiente que estejam previstos recessos radiais 35; 35' apenas ou no prato 14' em forma de

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15/15 disco ou na parede de caixa cilíndrica. Na execução segundo a figura 7 a mola helicoidal 24 segundo a execução na figura 6 é substituída por molas de tração 36 atuando funcionalmente da mesma maneira para efeito de uma representação simplificada, esquematizada no desenho. Figuras 8a, b [0047] A execução segundo as figuras 8a, b se distingue daquelas na figura 4 novamente apenas na região respectivamente representada nas figuras 5 a 7.

[0048] O elemento de fecho 14 é aqui executado como uma mola de folha 37 bipartida, sendo que esta se compõe concretamente de dois segmentos de área semicircular 37', 37''. Cada um desses dois segmentos 37', 37'' está fixado na região de sua aresta reta pivotavelmente em um filete de ponto 38 da parede de caixa 13 cilíndrica, por exemplo, por parafusos ou rebites. Para que na periferia exterior da mola de folha 37 possam se formar segundas aberturas de aceleração controláveis, do tipo bocal, ali estão amoldadas acanaladuras 39 individuais. As segundas aberturas de aceleração 16 se abrem quanto de uma subpressão aplicada de fora à mola de folha 37, correspondentemente alta, com relação ao interior da parede de caixa 13 cilíndrica. Com uma abertura das segundas aberturas de aceleração 16, os segmentos de mola de folha 37', 37'' pivotam correspondência às setas F na figura 8a para cima, em torno respectivamente de um eixo de pivotamento S indicado na figura 8b.

[0049] Nos segmentos de mola de folha 37', 37'', respectivamente nas proximidades da articulação desses segmentos à parede de caixa 13 cilíndrica, estão previstas fendas 41 radiais para ajuste específico de uma constante de mola desejada.

[0050] Todas as características representadas na descrição podem ser essenciais à invenção tanto individualmente como também combinadas entre si de qualquer forma desejada.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para separação de uma mistura gás-líquido, em que a fração de líquido se apresenta em forma de pequenas partículas, quando da ventilação de um cárter de um motor de combustão interna, mediante separação e coagulação das partículas de líquido em uma área de impacto, sobre a qual a mistura de líquido impacta aproximadamente em ângulo reto depois de ser acelerada em ao menos uma abertura de aceleração para isso prevista, a seção transversal total das aberturas de aceleração (5, 6; 15, 16) dispostas no fluxo entre um lado de entrada ou um canal de entrada (8) e um lado de saída ou um canal de saída (9) é variada entre uma seção transversal total pequena com pequena corrente volumétrica e uma seção transversal total grande com grande corrente volumétrica, sendo que ao menos um elemento de fecho (4; 14), que é deslocado em função da corrente volumétrica controla a medida da possibilidade de passagem de corrente das aberturas de aceleração (5, 6; 15, 16) do dispositivo, onde ao menos uma abertura de aceleração (15, 16) passa radialmente através da parede de caixa (13) e o elemento de fecho (14) pode ser deslocado ao longo do eixo da parede de caixa (13) cilíndrica e a seção transversal de apenas uma porção das aberturas de aceleração pode ser controlada, caracterizado pelo fato de que um fenda é formada, como uma abertura de aceleração controlada (16), que radialmente envolve o eixo da parede caixa (13) cilíndrica, a fenda é aberta e fechada em uma quantidade determinada em função do volume de fluxo e em função do provimento das seguintes características,

- uma fenda de abertura periférica radial representando uma abertura de aceleração radial (16) é provida em uma extremidade axial do lado de saída da parede da caixa (13) cilíndrica,

- o elemento de fecho (14) consiste em um prato em forma

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2/5 de disco com carga de mola (14') cooperando com uma face da extremidade axial da parede da caixa (13) cilíndrica na forma de uma válvula (7), por meio do qual a face da extremidade axial pode ser fechada, sendo que a força de mola atua na direção de fechamento da válvula (7) e a força de mola se opõe a uma pressão negativa que existe no lado de fora da parede da caixa (13) cilíndrica e atuando na placa em forma de disco (14') na direção de abertura da válvula (7), sendo que o grau de abertura da válvula (7), isto é a altura da fenda axial entre a placa (14') e a parede da caixa (13), depende da quantidade de pressão negativa.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o prato (14') em forma de disco é executado como uma mola de folha (37; 37'; 37'') em uma parte ou em várias partes.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que na periferia externa da mola de folha (37) estão amoldadas acanaladuras (39) formando segmentos de bocal radiais.
4. Dispositivo de acordo com reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a mola de folha (37) está articulada pivotável à parede de caixa (13) cilíndrica.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que dentro da parede de caixa (13) cilíndrica estão previstas, distribuídas axialmente a montante pela periferia dessa parede de caixa, primeiras aberturas de aceleração (15), cuja seção transversal de abertura é respectivamente inalterável.
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a parede de caixa (13) cilíndrica, contendo as aberturas de aceleração (15, 16), é abrangida por uma parede anular de impacto (12), distanciada radialmente para fora, para receber a corrente de mistura saindo da ao menos uma abertura de aceleração (15, 16).

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7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a parede anular de impacto (12) apresenta uma região de camada porosa, situada radialmente internamente.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a região de camada porosa consiste em material fibroso.
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o material fibroso é formado como velo.
10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o eixo da parede de caixa (13) cilíndrica é alinhado verticalmente na operação do dispositivo.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que abaixo da extremidade inferior da parede anular de impacto (12) está disposta uma câmara de coleta de líquido (27).
12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que apresenta as seguintes características,

- o dispositivo está integrado em uma caixa, que abrange uma parte inferior e uma superior (18; 19),

- a parte inferior (18) apresenta uma parede externa de caixa em forma de copo,

- no interior da parte inferior de caixa (18) se projeta centralmente de seu fundo a parede de caixa (13) cilíndrica, com a ao menos uma abertura de aceleração (15, 16),

- o interior da parede de caixa (13) cilíndrica se comunica pelo fundo da parte inferior de caixa (18) com um canal de entrada (8) para névoa de óleo a ser alojado,

- a parte superior de caixa (19) contém a parede anular de impacto (12),

- na parte inferior de caixa (18) uma câmara anular (27) abrange o espaço assumido centralmente pela parede de caixa (13)

Petição 870170067687, de 12/09/2017, pág. 6/11

4/5 cilíndrica e pela parede anular de impacto (12) aproximadamente por toda a altura da parte inferior de caixa (18),

- uma câmara de separação de óleo, situada radialmente entre a parede anular de impacto (12) e a parede externa de caixa (13) cilíndrica com ao menos uma abertura de aceleração (15, 16), se comunica com a câmara anular (27) da parte inferior de caixa (18),

- a ao menos uma abertura de aceleração (15, 16) se situa em uma região axialmente superior e o acesso à câmara anular (27) em uma região axialmente inferior da parte inferior de caixa (18),

- a parte superior de caixa (19) contém um canal de saída de ar (9), que se comunica com a câmara anular (27) da parte inferior de caixa (18).
13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que dentro da parte superior de caixa (19) no trajeto de fluxo entre a câmara anular (27) da parte inferior (18) e o canal de saída (9) está prevista uma válvula de regulagem de pressão (29) a ser atravessa pelo ar, da qual ao menos partes estão integradas em uma só peça na parte superior de caixa (19).
14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a válvula de regulagem de pressão (29) abrange uma membrana (31) armada a mola, sendo que a membrana (31) está exposta à diferença de pressão entre a pressão dentro do separador de névoa de óleo, de um lado, e a atmosfera, de outro lado.
15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a membrana (31) está associada à extremidade axial aberta de uma gamela (29') se comunicando com o canal de saída (9), cuja seção transversal de entrada de corrente aberta ela controla, sendo que essa membrana (31) é ativada por mola na direção de abertura a partir do interior da gamela.
16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracteriPetição 870170067687, de 12/09/2017, pág. 7/11

5/5 zado pelo fato de que a ação de mola parte de uma mola de pressão helicoidal (32).

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